СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАКТИВНОГО ТОПЛИВА Российский патент 1995 года по МПК C10G7/00 C10G33/00 C10G67/02 

Изобретение относится к нефтепереработке и, конкретно, к получению реактивного топлива. Известны способы получения реактивного топлива из различных нефтей (малосерных, серных, высокосернистых), включающие стадии электрообессоливания с подачей потока нефти через систему электродов, расположенных в электродегидраторах, атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки обессоленной нефти с использованием колонн атмосферной перегородки с выделением керосиновой фракции, гидроочистки полученной керосиновой фракции в присутствии катализатора и использованием реакторов гидроочистки с последующим компаундированием полученных в процессах перегонки и гидроочистки фракций.

Указанному способу свойственны такие недостатки, как относительно невысокие качества и выход целевых продуктов, а также повышенные энергозатраты на процесс и недостаточная эффективность конструктивных решений технологических схем.

Целью данного изобретения является устранение указанных недостатков.

Поставленная цель достигается способом получения реактивного топлива из малосернистых и/или сернистых, и/или высокосернистых нефтей путем электрообессоливания последних пропусканием потока через систему сетчато и/или ячеисто расположенных не менее чем в двух уровнях электродов, перекрывающих в совокупности высотный диапазон электродегидратора преимущественно в верхней половине высоты его корпуса, причем градиент высоты между уровнями электродов на пути восходящего потока нефти составляет 0,05-0,1 условного отрезка пути, совпадающего со средним вектором перемещения потока нефти в зоне наибольшего миделя электродегидратора, проходимого потоком за 1 час перемещения со средней скоростью процесса электрообессоливания. При перегонке обессоленной нефти используют колонны атмосферной перегонки, снабженные пакетами перекрестноточных насадок, размещенными с высотным или высотноугловым смещением адекватно температурным зонам конденсации паров, при этом по крайней мере часть пакетов размещены в зоне конденсации керосиновой фракции, и перегонку проводят при подаче нефти в колонны по крайней мере через два патрубка, тангенциально расположенные в корпусе колонны в зоне питания, снабженной внутренним цилиндрическим отражателем потока, диаметр которого соотносится с диаметром корпуса колонны в зоне питания как (0,59-0,75):1, а высотный диапазон ввода потоков нефти составляет (0,21-0,28) высоты колонны от низа днища колонны.

Вывод керосиновой фракции с температурой кипения 140-240^оС ведут в высотном интервале колонны первичной разгонки, составляющем 0,58-0,81, считая от низа днища колонны или с превышением соответственно нижней и верхней отметок диапазона вывода керосиновой фракции на величину 0,37-0,53 относительно оси ввода патрубков, подающих парогазонефтяную смесь в зону питания колонны. Выделенную керосиновую фракцию делят на три целевые потока в объемном соотношении (1,2-8,5):(12,8-15,5):(9,5-11,8) соответственно для последующей подачи на гидроочистку третьего потока в смеси с 30-35 мас. остаточной керосиновой фракции, полученной при вторичной перегонке бензиновой фракции. В продукт гидроочистки вводят через демпферную емкость предварительно приготовленный концентрат смеси присадок нафтеновых кислот и ионола в количестве 0,007-0,008 мас. и в массовом соотношении присадок (1-1,5):2.

Электрообессоливание нефти проводят в электродегидраторах с горизонтально-ориентированным корпусом цилиндрической или составной конфигурации и рабочим объемом 80-200 м³, в электродегидраторах с корпусом сферической или сфероидальной, и/или эллипсовидной и/или овоидальной, и/или каплевидной формы, в электродегидраторах с цилиндрическим корпусом и выпуклокриволинейным торцевыми участками, и/или тороидальной формы, в электродегидраторах, продольная ось корпуса, по крайней мере, часть которых ориентирована вертикально, в электродегидраторах, продольная ось корпуса, по крайней мере, часть которых ориентирована горизонтально или под углом к горизонту.

Подачу нефти в колонне атмосферной перегонки осуществляют через патрубки, расположенные с углом разведения точек пересечения оcей патрубков с корпусом колонны в интервале 30-180^о с односторонней тангенциальной закруткой подаваемого потока, через патрубки, ось и внутренняя горловина одного из которых ориентируют поток подаваемой через него нефти в зоне питания колонны непосредственно на пересечение с аналогичным потоком, подаваемым через другой патрубок преимущественно в зоне выхода его из внутренней горловины последнего, через патрубки, оси которых ориентированы параллельно касательных к корпусу внутреннего цилиндрического отражателя и радиально удалены от условной точки касания с корпусом отражателя на расстояние b удовлетворяющее условию
b ≥ 0,25 (R_к R_о)
где R_к радиус с колонны в зоне питания;
R_о радиус отражателя.

Перегонку проводят в колонне, цилиндрический отражатель в зоне питания которой установлен эксцентриситетно продольной оси колонны, выполнен с переменным радиусом кривизны в поперечном сечении и соединен с корпусом колонны кольцевой мембранной плоской, и/или ломаной, и/или криволинейной, и/или комбинированной конфигурации в поперечном сечении.

При перегонке используют колонну атмосферной перегонки, в которой регулярные пакеты перектрестноточных посадок выполнены из пространственно деформированных элементов из листовой нержавеющей стали, причем высота пакетов обеспечивает перекрытие температурных градиентов 2-8^оС по высоте колонны, а площадь прохода паров через них составляет 38-81% относительно поперечного сечения колонны.

Перегонку в колонне атмосферной перегонки проводят при скорости прохождения паров разгоняемых фракций по крайней мере равной 1,0-1,7 м/с.

При гидроочистке керосиновой фракции, пропускаемой не менее чем через два реактора, последние обвязаны по ходу газопаровой продуктовой смеси с возможностью прямого или обратного прохождения последней через слои катализатора, либо с возможностью их параллельного или попеременного раздельного включения в работу адекватно заданным объемам или степени гидроочистки бензиновой фракции.

При гидроочистке в реакторах гидроочистки используют алюмокобальтовый, или алюмоникельмолибденовый, или цеалитсодержащий катализаторы гидроочистки, или их сочетания.

При гидроочистке используют по крайней мере один реактор гидроочистки по крайней мере в верхней зоне которого слой катализатора пригружен дискретным, и/или комбинированным парогазопроницаемым элементом из инертного, коррозионнотермостойкого материала, или сочетания материалов с аналогичными свойствами, причем по крайней мере входная поверхность слоя катализатора на пути движения парогазопродуктового потока выполнена превышающей площадь сечения реактора гидроочистки, слой катализатора насыпан с наклоном по крайней мере части по крайней мере верхней поверхности.

Верхний слой катализатора насыпан с коническим, и/или переменно ломанным, и/или переменно криволинейным, и/или комбинированным наклоном от центральной зоны к стенкам корпуса реактора.

В верхней части насыпного массива катализатор снабжен включениями из инертных элементов с аэрогидравлическим сопротивлением, меньшим чем у эквивалентного по объему слоя катализатора.

При гидроочистке используют реактор, в котором элементы с повышенной аэрогидравлической проницаемостью выполнены в виде сетчатых и/или перфорированных цилиндрических или многогранных стаканов или патрубков, или в виде насыпных вкраплений из инертных частиц радиусом, большим, чем радиус или приведенный радиус частиц катализатора, или выполнена комбинированной с насыпным сердечником и гибкой, или жесткой сетчаткой, или перфорированной оболочкой.

Часть слоя катализатора смешана с более крупными частицами инертного материала.

Соотношение частиц выполнено переменным с убыванием процентной доли инертных частиц в направлении движения парогазопродуктового потока, подвергаемого гидроочистке.

Часть реакторов гидроочистки устанавливают с наклоном продольной оси относительно горизонта, или с горизонтально ориентированной продольной осью.

По крайней мере один реактор гидроочистки может быть выполнен тороидальным.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена принципиальная схема проведения способа получения дизельного топлива; на фиг. 2 поперечный разрез электродегидратора с электродами 9; на фиг. 3 колонна с корпусом, общий вид; на фиг. 4 разрез по А-А на фиг; 3; на фиг. 5 пакет перекрестноточных насадок; на фиг. 6 расположение штуцеров ввода сырья (разрез по А-А на фиг. 3 вариантное решение).

Колонна состоит из корпуса 10, узла 11 ввода нефти, перекрестноточных насадок 12, 13, 14 штуцеры ввода сырья в колонну атмосферной перегонки; 9 электроды электрогидратора.

Согласно принципиальной схеме способ проводят следующим образом.

Исходную нефть по линии 1 направляют на блок электрообессоливания 2. Затем по линии 3 подают на блок атмосферной или атмосферно-вакуумной перегонки 4. Полученную керосиновую фракцию направляют по линии 5 в блок гидроочистки 6, откуда по линии 7 в блок компаундирования 8.

Изобретением предусмотрены также вариации различных стадий получения реактивного топлива, условно не показанные на принципиальной схеме (фиг. 1).

Данный способ позволяет получать реактивное топливо со стабильно высокими эксплуатационными качествами при снижении технологических энергозатрат на 5-18% на различных этапах разгонки, гидроочистки реактивного топлива, компаундирование и смешивание с присадками и повышает выход топлива на 2-4 мас.

Способ иллюстрирован примером, представленным в таблице.

Использование: в нефтепереработке. Сущность изобретения состоит в электрообессоливании различных нефтей в электродегидраторе с системой электродов, расположенных в двух уровнях, при градиенте высоты между ними 0,05 - 0,1 условного отрезка пути, совпадающего со средним вектором перемещения потока нефти в зоне наибольшего миделя. Поток нефти после обессоливания поступает в колонну атмосферной перегонки с пакетом насадок и двумя патрубками, тангенциально расположенными в корпусе колонны. Колонна снабжена внутренним цилиндрическим отражателем потока, диаметр которого соотносится с диаметром корпуса в зоне питания как (0,59 - 0,75) : 1, а высотный диапазон ввода потоков нефти составляют (0,21 - 0,28) высоты колонны от низа днища колонны. Вывод керосиновой фракции 140 - 240°С ведут в высотном интервале колонны, составляющем (0,58 - 0,81), считая от низа днища колонны. Выделенную керосиновую фракцию делят на 3 потока, третий поток в смеси с 30 - 35 мас.% остаточной керосиновой фракции после вторичной перегонки бензина подают на гидроочистку. В полученный продукт вводят 0,007 - 0,008 мас.% концентрата смеси присадок нафтеновых кислот и ионола. 32 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕАКТИВНОГО ТОПЛИВА из малосернистых, и/или сернистых, и/или высокосернистых нефтей путем электрообессоливания последних пропусканием потока нефти через систему электродов, расположенных в электродегидраторах, атмосферной и/или атмосферно-вакуумной перегонки обессоленной нефти с использованием колонн атмосферной перегонки, с выделением керосиновой фракции, гидроочистки полученной керосиновой фракции в присутствии катализатора с использованием реакторов гидроочистки с последующим компаундированием полученных в процессах перегонки и гидроочистки фракций, отличающийся тем, что электрообессоливание нефти проводят пропусканием потока через систему сетчато и/или ячеисто расположенных не менее, чем в двух уровнях электродов, перекрывающих в совокупности высотный диапазон электродегидратора преимущественно в верхней половине высоты его корпуса, причем градиент высоты между уровнями электродов на пути восходящего потока нефти составляет 0,05 0,1 условного отрезка пути, совпадающего со средним вектором перемещения потока нефти в зоне наибольшего миделя электродегидратора, проходимого потоком за 1 час перемещения со средней скоростью процесса электрообессоливания; при перегонке обессоленной нефти используют колонны атмосферной перегонки, снабженные пакетами перекрестноточных насадок, размещенными с высотным или высотноугловым смещением адекватно температурным зонам конденсации паров, при этом по крайней мере часть пакетов размещена в зоне конденсации керосиновой фракции, и перегонку проводят при подаче нефти в колонны по крайней мере через два патрубка, тангенциально расположенные в корпусе колонны в зоне питания, снабженной внутренним цилиндрическим отражателем потока, диаметр которого соотносится с диаметром корпуса колонны в зоне питания как (0,59 0,75): 1, а высотный диапазон ввода потоков нефти составляет (0,21 0,28) высоты колонны от низа днища колонны, вывод керосиновой фракции с температурой кипения 140 240^oС ведут в высотном интервале колонны первичной разгонки, составляющем (0,57 0,81) высоты колонны, считая от низа днища колонны или с превышением соответственно нижней и верхней отметок диапазона вывода керосиновой фракции на величину (0,37 0,53) высоты колонны относительно оси ввода патрубков, подающих нефть в зону питания колонны, выделенную керосиновую фракцию делят на три целевые потока в их объемном соотношении (1,2 8,5) (12,8 15,5) (9,5 11,8) соответственно для последующей подачи на гидроочистку третьего потока в смеси с 30 35 мас. остаточной керосиновой фракции, полученной при вторичной перегонке бензиновой фракции, в продукт гидроочистки вводят через демпферную емкость предварительно приготовленный концентрат смеси присадок нафтеновых кислот и ионола в количестве 0,007 - 0,008 мас. и массовом соотношении присадок в их смеси (1 1,5) 2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что электрообессоливание нефти проводят в электродегидраторах с горизонтально ориентированным корпусом цилиндрической или составной конфигурации и рабочим объемом 80 200 м³. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электрообессоливание нефти проводят в электродегидраторах с корпусом сферической или сфероидальной, и/или эллипсовидной, и/или овоидальной, и/или каплевидной формы. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электрообессоливание нефти проводят в электрогидраторах с цилиндрическим корпусом и выпуклокриволинейными торцевыми участками, и/или тороидальной формы. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что электрообессоливание нефти проводят в электрогидраторах, продольная ось корпуса по крайней мере части которых ориентирована вертикально. 6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что электрообессоливание нефти проводят в электрогидраторах, продольная ось корпуса по крайней мере части которых ориентирована горизонтально или под углом к горизонту. 7. Способ по пп.1-6, отличающийся тем, что подачу нефти в колонне атмосферной перегонки осуществляют через патрубки, расположенные с углом разведения точек пересечения осей патрубков с корпусом колонны в интервале 30 180^oС с односторонней тангенциальной закруткой подаваемого потока. 8. Способ по пп.1-7, отличающийся тем, что подачу нефти в колонну атмосферной перегонки осуществляют через патрубки, ось и внутренняя горловина одного из которых ориентируют поток подаваемой через него парожидкостной нефтяной смеси в зоне питания колонны непосредственно на пересечение с аналогичным потоком, подаваемым через другой патрубок, преимущественно в зоне выхода его из внутренней горловины последнего. 9. Способ по пп.1-8, отличающийся тем, что подачу нефти в колонну атмосферной перегонки осуществляют через патрубки, оси которых ориентированы параллельно касательным к корпусу внутреннего цилиндрического отражателя и радиально удалены от условной точки касания с корпусом отражателя на расстояние b, удовлетворяющее условию b≥0,25(R_к-R_о), где R_к радиус колонны в зоне питания, R_о радиус отражателя. 10. Способ по пп.1-9, отличающийся тем, что перегонку проводят в колонне, цилиндрический отражатель в зоне питания которой установлен эксцентриситетно продольной оси колонны. 11. Способ по пп.1-10, отличающийся тем, что перегонку проводят в колонне атмосферной перегонки, цилиндрический отражатель которой выполнен с переменным радиусом кривизны в поперечном сечении. 12. Способ по пп.1-11, отличающийся тем, что перегонку проводят в колонне атмосферной перегонки, цилиндрический отражатель которой соединен с корпусом колонны кольцевой мембраной плоской, и/или ломаной, и/или криволинейной, и/или комбинированной конфигурации в поперечном сечении. 13. Способ по пп. 1 12, отличающийся тем, что при перегонке используют колонну атмосферной перегонки, в которой регулярные пакеты перекрестноточных насадок выполнены из пространственно деформированных элементов из листовой нержавеющей стали, причем высота пакетов обеспечивает перекрытие температурных градиентов 2 8^oС по высоте колонны, а площадь прохода паров через них составляет 38 81% относительно поперечного сечения колонны. 14. Способ по пп. 1 13, отличающийся тем, что перегонку в колонне атмосферной перегонки проводят при скорости прохождения паров разгоняемых фракций, по крайней мере, равной 1,0 1,7 м/с. 15. Способ по пп. 1 14, отличающийся тем, что при гидроочистке керосиновой фракции, пропускаемой не менее, чем через два реактора, последние обвязаны по ходу газопаровой продуктовой смеси с возможностью прямого или обратного прохождения последней через слои катализатора, либо с возможностью их параллельного или попеременно раздельного включения в работу адекватно заданным объемам и степени гидроочистки бензиновой фракции. 16. Способ по пп. 1 15, отличающийся тем, что при гидроочистке в реакторах гидроочистки используют алюмокобальтовый или алюмоникельмолибденовый, или цеолитсодержащий катализаторы гидроочистки, или их сочетания. 17. Способ по пп. 1 16, отличающийся тем, что при гидроочистке используют по крайней мере один реактор гидроочистки по крайней мере в верхней зоне которого слой катализатора погружен дискретным, и/или комбинированным парогазопроницаемым элементом из инертного или коррозионнотермостойкого материала или сочетания материалов с аналогичными свойствами, причем по крайней мере входная поверхность слоя катализатора на пути движения парогазопродуктового потока выполнена превышающей площадь сечения реактора гидроочистки. 18. Способ по пп. 1 17, отличающийся тем, что при гидроочистке используют реактор, в котором слой катализатора насыпан с наклоном по крайней мере части по крайней мере верхней поверхности. 19. Способ по пп. 1 18, отличающийся тем, что при гидроочистке используют реактор, в котором по крайней мере верхний слой катализатора насыпан с коническим, и/или переменно ломаным, и/или переменно криволинейным, и/или комбинированным наклоном от центральной зоны к стенкам корпуса реактора. 20. Способ по пп. 1 19, отличающийся тем, что при гидроочистке используют реактор, в котором катализатор по крайней мере в верхней части насыпного массива снабжен включениями из инертных элементов с аэрогидравлическим сопротивлением, меньшим чем у эквивалентного по объему слоя катализатора. 21. Способ по пп. 1 20, отличающийся тем, что при гидроочистке используют реактор, в котором элементы с повышенной аэрогидравлической проницаемостью выполнены в виде сетчатых, и/или перфорированных цилиндрических, или многогранных стаканов или патрубков. 22. Способ по пп. 1 21, отличающийся тем, что при гидроочистке используют реактор, в котором часть аэрогидравлически проницаемых элементов выполнена в виде насыпных вкраплений из инертных частиц, радиусом, большим, чем радиус или приведенный радиус частиц катализатора. 23. Способ по п.22, отличающийся тем, что при гидроочистке используют реактор, в котором по крайней мере часть элементов с повышенной аэрогидравлической проницаемостью выполнена комбинированной с насыпным сердечником и гибкой или жесткой сетчаткой или перфорированной оболочкой. 24. Способ по пп. 19 23, отличающийся тем, что при гидроочистке используют реактор, в котором по крайней мере в верхней зоне по крайней мере часть слоя катализатора смешена с более крупными частицами инертного материала. 25. Способ по пп. 19 24, отличающийся тем, что при гидроочистке используют реактор, в котором соотношение частиц выполнено переменным с убыванием процентной доли инертных частиц в направлении движения парогазопродуктового потока, подвергаемого гидроочистке. 26. Способ по пп. 1 26, отличающийся тем, что при гидроочистке по крайней мере часть реакторов гидроочистки устанавливают с наклоном продольной оси относительно горизонта. 27. Способ по пп. 1 26, отличающийся тем, что при гидроочистке используют по крайней мере часть реакторов с горизонтально ориентированной продольной осью. 28. Способ по пп. 1 27, отличающийся тем, что при гидроочистке по крайней мере один реактор гидроочистки выполнен тороидальным. 29. Способ по пп. 1 28, отличающийся тем, что компаундирование бензиновых фракций проводят в резервуаре, снабженном не менее, чем одним инжектором, который установлен в нижней половине резервуара под углом к горизонтальной оси. 30. Способ по пп. 1 28, отличающийся тем, что компаундирование проводят в резервуаре, в котором инжектор установлен на жестком внутреннем патрубке в нижней трети части центральной зоны резервуара с восходящим наклоном инжектируемого бензинового потока. 31. Способ по пп. 1 29, отличающийся тем, что компаундирование проводят в резервуаре, в котором инжектор установлен посредством тангенциально установленного патрубка. 32. Способ по пп. 1 29, отличающийся тем, что компаундирование проводят с использованием по крайней мере двух инжекторов, зафиксированных на тангенциально установленных патрубках со встречной закруткой потоков. 33. Способ по пп. 1 27, отличающийся тем, что компаундирование проводят с использованием не менее двух инжекторов, установленных с возможностью реактивного вращения в нижней или придонной части резервуара.